Ministério de Ciência e Tecnologia Programa Nacional do Biodiesel

1. Ministério de Ciência e TecnologiaPrograma Nacional do Biodiesel Workshop: Co-Produtos do Biodiesel Rio de Janeiro, 30 e 31 de maio de 2005

2. Tratamento pela Conversão a baixa Temperatura dos Resíduos e Borras gerados ao longo da Cadeia Produtiva do Biodiesel Raimundo Damasceno - Gilberto Romeiro Ernst Stadlbauer

3. Prof. Ernst Bayer (1927-2002)

4. 1980-2 - E. Bayer e M. Kutubuddin Alemanha1985 - H.W Campbell e T.R. Bridle Canadá1990 - T.R. Bridle - Austrália1996 – R. Damasceno e G. Romeiro e R. N. Damasceno (UFF) - Brasil + E. Bayer e M. Kutubuddin (Univ. de Tübingen)Agências: CNPq (Brasil) e DLR/BMBF (Alemanha) Histórico da LTC

5. Grupos/Subgrupos da LTC no Brasil desde 1996 • UFF (Prof. Damasceno e Prof. Gilberto Romeiro): biomassas (lodos de ETEs, resíduos agrícolas, borras e tortas, resíduos industriais orgânicos), borras petroquímicas petrolíferas, pneus) • CENPES: borras de refinaria • FAENQUIL (Lorena, S.Paulo): biomassas, pneus, lixo urbano) • UFSM/RS – Palha e casca de arroz) • FISC/IEL: borras e lodos de curtumes

6. Definição A Conversão a baixa Temperatura (LTC, CBT ou NTK) é um processo (químico) térmico (380 -450 º C), catalítico, em atmosfera inerte (ausência de oxigênio). Em outras palavras, trata-se de uma pirólise a baixa temperatura

7. O Processo LTC • Matéria Orgânica (C,H,N,O,S,Cl...) Matéria Orgânica (rica em C, H) =>O processo da LTC emula em laboratório/escala de tempo industrial o que a natureza leva milhões de ano para formar em escala de tempo geológico (combustíveis fósseis)

8. Vantagens da LTC • Custo energético menor em comparação com os demais processos pirolíticos • Matérias-primas de baixo ou sem valor comercial • Não formação de dioxinas, furanos, COP... • Processo imobilizador de carbono (seqüestro de carbono) • Imobilização dos metais pesados • Fração líquida condensável é um óleo semelhante ao Diesel de petróleo • Produto: combustível universal

9. Produtos e Subprodutos da LTC • Óleo (‘bio-óleo) • Carvão (qualidade dependente da matéria prima) • Água de reação • Material não condensável (CO2, CO, CH4...)

10. Protocolo de Pesquisa de Biomassas pela LTC • Analise Elementar e termogravimétrica • Secagem (< 90%, teor de umidade) • Conversão a baixa temperatura (bancada) • Balanço de massa • Determinação das propriedades físicas, químicas e físico-química (reológicas) dos produtos • Ativação e caracterização do carvão

11. Propriedades dos Produtos da LTC • Óleo (líquido condensável): • Faixa de cadeia de carbono: semelhante ao do óleo Diesel • Viscosidade = 33,7 (cstks) (reator contínuo) • Poder calorífico = 39 MJ/kg • Praticamente, ausência de aromáticos • Não formação de dioxinas e furanos

12. Propriedades do Óleo da LTC (lodos de ETE)

13. Composição química das Matérias-Primas X Produtos

14. Exemplo: 1 ton de casca seca produz

15. Comparação do N.º de Iodo de várias Biomassas do Brasil

16. Poder calorífico do óleo obtido a partir da aplicação do processo de LTC em biomassas Variadas. Pt = lodo petroquímico/ Be = lodo residual da indústria bebida/ CC = Coco residual verde/ SCr = Serragem cromada Pneu / SM = sabugo de milho.

17. LTC com várias Biomassas

18. LTC – Borra de Café Solúvel (tese – Eliane Carollo)

19. Reator de Bancada - UFF

20. Reator contínuo

21. Reator para produzir carvão ativado - UFF

22. Estágios em Desenvolvimento Tecnológico da LTC no Brasil

23. Os novos passos da LTC • Lodos de ETEs: avaliação da economicidade do processo; sistema de secagem por luz solar direta (estufas), implantação de uma planta industrial demonstrativa na Alemanha e no Brasil • Integração com o Programa Brasileiro do Biodiesel (Ex.: degradação da ricina e ricinina durante o processo de conversão a baixa temperatura) • P&D para resíduos industriais • Integração: lodo e lixo

24. Integração da LTC com Biodiesel: completa sinergia Produção Anual de Biomassa (2002) - ton

25. Estimativa da Produção Anual (ton) de Bio-Óleo e Carvão dos Resíduos do Programa do Biodiesel (LTC)

26. Vantagens da Integração LTC - Biodiesel • Agregação de valor aos resíduos • Solução ambiental e econômica • Logística ideal: não envolve custos de transporte • Aproveitamento da mesma estrutura operacional • Fomento ao empreendedorismo e à geração de renda e de emprego • Créditos de carbono e MDL

27. Um Conceito: Polos Integrados de Biodiesel

28. Metas do Projeto LTC-Biodiesel • Estudo sistemático dos resíduos das espécies que serão utilizadas ao longo da cadeia produtiva do biodiesel: restos agrícolas, resíduos, tortas e borras • Caracterização dos produtos: bio-óleo e carvão • Ativação do carvão e sua caracterização • Upgrade do óleo e carvão: refino, extração de sub-produtos... • Compatibilização das propriedades de óleo combustível

29. Instituições a serem envolvidas • Universidade Federal Fluminense • Universidade de Ciências Aplicadas de Giessen • Universidade do Norte Fluminense • TECBIO • PESAGRO/RJ • FAENQUIL (Lorena)? APOIO: SECTI/FAPERJ, MCT (Programa do Biodiesel), CNPq, Fundos Setorias...)

30. Referência • Prof. Raimundo Damasceno • Universidade Federal Fluminense Instituto de Química E-mail: damascen@vam.uff.br

31. OBRIGADO